鉭金屬性質(zhì) 鈮與鉭性質(zhì)類似,均屬高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)稀有金屬,鋼灰色澤,富延展性和抗腐蝕性。
目前,金屬鈦生產(chǎn)的工業(yè)方法是可勞爾法,產(chǎn)品為海綿鈦。制取鈦材傳統(tǒng)的工藝是將海綿鈦經(jīng)熔鑄成錠,再加工而成鈦材。按此,從采礦到制成鈦材的工藝過(guò)程的主要步驟為:鈦礦->采礦->選礦->太精礦->富集->富鈦料->氯化->粗TiCl4->精制->純TiCl4->鎂還原->海綿鈦->熔鑄->鈦錠->加工->鈦材或鈦部件上述步驟中如果采礦得到的是金紅石,則不必經(jīng)過(guò)富集,可以直接進(jìn)行氯化制取粗TiCI4。另外,熔鑄作業(yè)應(yīng)屬冶金工藝,但有時(shí)也歸入加工工藝。上述工藝過(guò)程中的加工過(guò)程是指塑性加工和鑄造而言。塑性加工方法又包括鍛造、擠壓、軋制、拉伸等。它可將鈦錠加工成各種尺寸的餅材、環(huán)材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用鑄造方法制成各種形狀的零件、部件。鈦和鈦合金塑性加工具有變形抗力大;常溫塑性差、屈服極限和強(qiáng)度極限比值高、回彈大、對(duì)缺口敏感、變形過(guò)程易與模具粘結(jié)、加熱時(shí)又易吸咐有害氣體等特點(diǎn),塑性加工較鋼、銅困難。故鈦和鈦合金的加工工藝必須考慮它們的這些特點(diǎn)。鈦采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能夠大批量生產(chǎn),但成材率低,加工過(guò)程中產(chǎn)生大量廢屑?xì)埩?。針?duì)鈦塑性加工的上述缺點(diǎn),近年來(lái)發(fā)展了鈦的粉末冶金工藝。鈦的粉末冶金流程與普通粉末冶金相同,只是燒結(jié)必須要在真空下進(jìn)行。它適用乎生產(chǎn)大批量、小尺寸的零件,特別適用于生產(chǎn)復(fù)雜的零部件。這種方法幾乎無(wú)須再經(jīng)過(guò)加工處理,成材率高,既可充分利用鈦廢料作原料,又可以降低生產(chǎn)成本,但不能生產(chǎn)大尺寸的鈦件。鈦的粉末冶金工藝流程為:鈦粉(或鈦合金粉)->篩分->混合->壓制成形->燒結(jié)->輔助加工->鈦制品。鈦材生產(chǎn)的原則流程鈦材除了純鈦外,目前世界上已經(jīng)生產(chǎn)出近30種牌號(hào)的鈦合金。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等。
由燒結(jié)的致密鉬條生產(chǎn)鉬棒、鉬絲和鉬帶等的壓力加工是旋鍛和拉伸組成的典型工藝。為了提高鉬加工材的質(zhì)量和生產(chǎn)率,擴(kuò)大產(chǎn)品的品種和規(guī)格,降低加工成本,目前已用軋制法代替旋鍛法。為了使鉬的壓力加工型能得到改進(jìn),致密的鉬條要求純度高,密度大,晶粒度細(xì)且均勻。粉末冶金法制取的鉬條一般都具備這些條件,而真空熔煉制取的鉬制品,純度雖高,但一般為粗晶粒結(jié)構(gòu),需在1400~1700℃下進(jìn)行擠壓,使晶粒變細(xì)后再進(jìn)行鍛造、拉絲、軋板。采用粉末冶金法制取的或真空熔煉擠壓處理后的致密鉬條(棒)經(jīng)旋鍛(或軋制)、拉拔加工成各種規(guī)格的棒材或絲材,帶材,其致密的錠或板坯可經(jīng)軋制加工成各種規(guī)格的鉬板、箔等產(chǎn)品。
鎳在如今市場(chǎng)上的很多電池系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,為我們的生活提供便利,而且讓我們不再為尋找電源插座而煩惱。
鉭的熔點(diǎn)為2980℃,在常用難熔金屬中僅次于鎢(3380℃),密度為16.67 g/cm3。退火狀態(tài)下,鉭具有良好的塑性,高溫下也比較穩(wěn)定,能吸收并保持住氣體。鉭耐酸,是生物適合性材料。鉭在電子、化工、醫(yī)療等行業(yè)有較廣泛的應(yīng)用。同時(shí),鉭也是制作硬質(zhì)合金不可缺少的材料。
除鈦鑄件外,所有變形鈦材其交貨狀態(tài)都是退火狀態(tài)(M)。因?yàn)殁伈脑诔尚芜^(guò)程中都經(jīng)過(guò)了不同加工方法,存在著不等的內(nèi)應(yīng)力。為了確保鈦材在其后的機(jī)械加工或變形過(guò)程中具有足夠的塑性、延性和不產(chǎn)生裂紋等缺陷,所以變形鈦材在出廠交貨之前,都要進(jìn)行退火熱處理。退火溫度的高低和時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于鈦材品種(純鈦還是鈦合金)、退火方法(即消除應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火和真空退火)和退火的目的等因素而定。
為什么我們認(rèn)為鈦合金是一種難加工材料?因?yàn)閷?duì)其加工機(jī)理和現(xiàn)象缺乏深刻的認(rèn)識(shí)。
我國(guó)每年為腐蝕付出的代價(jià)相當(dāng)于GDP的3%-5%。腐蝕不僅污染環(huán)境、消耗資源,還會(huì)影響人類健康,各類腐蝕控制技術(shù)的應(yīng)用是保障重大工程實(shí)施、降低腐蝕損失和節(jié)約資源的重要手段。